本發(fā)明屬于感光材料，具體涉及一種光刻膠干膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、光刻膠是半導(dǎo)體芯片中必須的材料，光刻膠主要是以液體形態(tài)并結(jié)合旋涂使用：將光刻膠倒在晶圓上，然后高速旋轉(zhuǎn)晶圓，從而在晶圓上形成目標(biāo)厚度的光刻膠。另外一種新型的光刻膠使用方法是將光刻膠制作成目標(biāo)厚度，使用時(shí)將膜貼到晶圓上。目前光刻膠干膜主要的制造方法是將無溶劑的光刻膠(液態(tài)光刻膠是溶劑溶解)加熱熔化后平鋪于塑料薄膜上(一般稱“載膜”)，然后由另外一層塑料薄膜(一般稱“保護(hù)膜”)將光刻膠膜層夾在中間。然而使用熔化方法制作光刻膠干膜需要將無溶劑的光刻膠打碎成細(xì)小碎片，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的顆粒污染管控造成困難；并且加熱設(shè)備較大，增加了設(shè)備的復(fù)雜性；由于打碎后光刻膠的均勻性較難控制，制作的光刻膠干膜會(huì)有不平整和由未熔化光刻膠顆粒引起的凸起。

2、目前，現(xiàn)有技術(shù)將液態(tài)光刻膠涂覆于載膜后，通常通過單溫區(qū)對(duì)光刻膠進(jìn)行干燥，如cn104010815a、cn1220413a公開的光刻膠干膜的制備方法，而使用單溫區(qū)對(duì)光刻膠進(jìn)行烘烤，會(huì)導(dǎo)致光刻膠干膜內(nèi)部的有機(jī)溶劑未被完全除去，光刻膠干膜容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象；因此亟需設(shè)計(jì)一種光刻膠干膜的制備方法，可以有效降低光刻膠干膜中有機(jī)溶劑的含量，使光刻膠干膜不易變形，并且光刻膠干膜的表面光滑平整無凸起。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種光刻膠干膜及其制備方法和應(yīng)用，通過原料和工藝步驟的設(shè)計(jì)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中加熱熔化無溶劑光刻膠造成的光刻膠干膜的結(jié)構(gòu)缺陷，簡化光刻膠干膜的制作過程，降低光刻膠干膜中有機(jī)溶劑的含量，使光刻膠干膜不易變形，并且光刻膠干膜的表面光滑平整無凸起，使用過程中不會(huì)粘到掩膜板上。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種光刻膠干膜的制備方法，所述制備方法包括：

4、將光刻膠涂布于載膜上，設(shè)置至少2個(gè)溫區(qū)對(duì)所述光刻膠進(jìn)行干燥，得到所述光刻膠干膜。

5、本發(fā)明提供的光刻膠干膜的制備方法，將液態(tài)光刻膠涂布于載膜后，采用多溫區(qū)對(duì)其進(jìn)行干燥，避免了現(xiàn)有技術(shù)中光刻膠未熔化的固體顆粒對(duì)光刻膠干膜質(zhì)量的影響，使制備得到的光刻膠干膜的表面平整無凸起；并且可以有效降低光刻膠干膜中有機(jī)溶劑的含量，使得到的光刻膠干膜在使用過程中不會(huì)粘到掩膜板上，收卷后不會(huì)變形。

6、以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，但不作為對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下優(yōu)選的技術(shù)方案，可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和有益效果。

7、作為一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光刻膠包括正性光刻膠或負(fù)性光刻膠。

8、優(yōu)選地，所述正性光刻膠的組分包括樹脂、第一感光劑和第一有機(jī)溶劑的組合。

9、優(yōu)選地，所述樹脂包括線性酚醛樹脂。

10、優(yōu)選地，所述第一感光劑包括重氮萘醌。

11、優(yōu)選地，以所述樹脂和第一感光劑的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述樹脂的質(zhì)量為95-99.5％，例如可以為95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％、99％等。

12、優(yōu)選地，所述負(fù)性光刻膠的組分包括聚合單體、第二感光劑和第二有機(jī)溶劑的組合。

13、優(yōu)選地，所述聚合單體包括2,2-[1,6-亞萘基二(氧亞甲基)]二環(huán)氧乙烷。

14、優(yōu)選地，所述第二感光劑包括2-甲氧基丙基乙酸酯。

15、優(yōu)選地，以所述聚合單體和第二感光劑的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述聚合單體的質(zhì)量為95-99.5％，例如可以為95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％、99％等。

16、優(yōu)選地，所述正性光刻膠和負(fù)性光刻膠的組分還各自獨(dú)立地包括親水顆?；蚴杷w粒。

17、優(yōu)選地，所述親水顆粒包括二氧化硅納米顆粒、碳酸鈣、銀納米顆?；蚪饘傺趸镏械娜我庖环N或至少兩種的組合。

18、優(yōu)選地，所述疏水顆粒包括滑石、石墨或二氯二甲基硅烷處理后的二氧化硅納米顆粒中的任意一種或至少兩種的組合。

19、優(yōu)選地，所述正性光刻膠和負(fù)性光刻膠中親水顆粒的質(zhì)量百分含量各自獨(dú)立地為0.1-10％，例如可以為0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等。

20、優(yōu)選地，所述正性光刻膠和負(fù)性光刻膠中疏水顆粒的質(zhì)量百分含量各自獨(dú)立地為0.1-10％，例如可以為0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等。

21、優(yōu)選地，所述第一有機(jī)溶劑和第二有機(jī)溶劑各自獨(dú)立地包括環(huán)戊酮、丁酮、γ-丁內(nèi)酯或丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一種或至少兩種的組合。

22、示例性地，所述正性光刻膠的制備方法包括：將所述樹脂、所述第一感光劑、可選地所述疏水顆粒或所述親水顆粒與所述第一有機(jī)溶劑混合后過濾，得到所述正性光刻膠。

23、示例性地，所述負(fù)性光刻膠的制備方法包括：將所述聚合單體、第二感光劑、可選地所述疏水顆粒或所述親水顆粒與所述第二有機(jī)溶劑混合后過濾，得到所述負(fù)性光刻膠。

24、優(yōu)選地，所述光刻膠的固含量為30-90％，例如可以為30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％等。

25、優(yōu)選地，所述涂布的方法包括刮刀涂布或狹縫擠出式涂布。

26、優(yōu)選地，所述涂布的厚度為5-2000μm，例如可以為5μm、10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、800μm、1000μm、1200μm、1400μm、1600μm、1800μm、2000μm等。

27、優(yōu)選地，所述涂布的速度為0.5-5m/min，例如可以為0.5m/min、1m/min、1.5m/min、2m/min、2.5m/min、3m/min、3.5m/min、4m/min、4.5m/min、5m/min等。

28、優(yōu)選地，所述載膜的材料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一種。

29、優(yōu)選地，所述載膜的厚度為50-500μm，例如可以為50μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm、280μm、300μm、320μm、350μm、380μm、400μm、450μm、500μm。

30、優(yōu)選地，所述溫區(qū)的個(gè)數(shù)為2-20個(gè)(例如可以為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、7個(gè)、8個(gè)、9個(gè)、10個(gè)、11個(gè)、12個(gè)、13個(gè)、14個(gè)、15個(gè)、16個(gè)、17個(gè)、18個(gè)、19個(gè)、20個(gè))，進(jìn)一步優(yōu)選為3-6個(gè)(例如可以為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè))。

31、優(yōu)選地，依次通過a溫區(qū)和b溫區(qū)對(duì)所述光刻膠進(jìn)行干燥，所述a溫區(qū)的溫度<所述b溫區(qū)的溫度。

32、優(yōu)選地，所述a溫區(qū)的溫度為40-100℃，例如可以為40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃等。

33、優(yōu)選地，所述b溫區(qū)的溫度為70-200℃，例如可以為70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃等。

34、優(yōu)選地，依次通過第一個(gè)溫區(qū)、中間溫區(qū)和最后一個(gè)溫區(qū)對(duì)所述光刻膠進(jìn)行干燥；所述中間溫區(qū)包括至少1個(gè)子溫區(qū)；所述第一個(gè)溫區(qū)的溫度<任意1個(gè)所述子溫區(qū)的溫度。

35、優(yōu)選地，所述第一個(gè)溫區(qū)的溫度為40-80℃，例如可以為40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃等。

36、優(yōu)選地，所述子溫區(qū)的溫度各自獨(dú)立地為50-105℃，例如可以為50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃等。

37、優(yōu)選地，所述最后一個(gè)溫區(qū)的溫度為70-120℃，例如可以為72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃。

38、優(yōu)選地，任意2個(gè)相鄰溫區(qū)的溫差的絕對(duì)值為3-25℃，例如可以為3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃等。

39、優(yōu)選地，以所述第一個(gè)溫區(qū)指向所述最后一個(gè)溫區(qū)的方向?yàn)榈谝环较?，各個(gè)溫區(qū)的溫度沿所述第一方向先升后降；示例性地，依次設(shè)置第一個(gè)溫區(qū)、第二個(gè)溫區(qū)、第三個(gè)溫區(qū)、第四個(gè)溫區(qū)對(duì)所述光刻膠進(jìn)行干燥，第一個(gè)溫區(qū)、第二個(gè)溫區(qū)、第三個(gè)溫區(qū)、第四個(gè)溫區(qū)的溫度可以滿足如下規(guī)律：第一個(gè)溫區(qū)的溫度<第二個(gè)溫區(qū)的溫度<第三個(gè)溫區(qū)的溫度，第四個(gè)溫區(qū)的溫度<第三個(gè)溫區(qū)的溫度。

40、優(yōu)選地，各個(gè)溫區(qū)的溫度沿所述第一方向遞增；示例性地，依次設(shè)置第一個(gè)溫區(qū)、第二個(gè)溫區(qū)、第三個(gè)溫區(qū)、第四個(gè)溫區(qū)對(duì)所述光刻膠進(jìn)行干燥，第一個(gè)溫區(qū)的溫度<第二個(gè)溫區(qū)的溫度<第三個(gè)溫區(qū)的溫度<第四個(gè)溫區(qū)的溫度。

41、優(yōu)選地，所述光刻膠在各個(gè)所述溫區(qū)進(jìn)行干燥的時(shí)間各自獨(dú)立地為10-120s，例如可以為10s、20s、30s、40s、50s、60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s等。

42、本發(fā)明中，可以將負(fù)載所述光刻膠的所述載膜置于履帶上，各個(gè)溫區(qū)位于所述光刻膠的上方，通過控制履帶的運(yùn)動(dòng)速度來控制各個(gè)溫區(qū)對(duì)所述光刻膠的干燥時(shí)間。

43、優(yōu)選地，所述干燥完成后還包括在光刻膠膜遠(yuǎn)離所述載膜的表面設(shè)置保護(hù)膜的步驟；所述光刻膠膜為所述光刻膠干燥后形成的膜層。

44、優(yōu)選地，所述光刻膠膜中有機(jī)溶劑的質(zhì)量百分含量為0-5％，例如可以為0、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％等。

45、優(yōu)選地，所述保護(hù)膜的材料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一種。

46、優(yōu)選地，所述保護(hù)膜的厚度為50-500μm，例如可以為50μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm、280μm、300μm、320μm、350μm、380μm、400μm、450μm、500μm。

47、優(yōu)選地，所述制備方法具體包括：

48、將固含量為30-90％的光刻膠涂布于厚度為50-500μm的載膜上；所述涂布的厚度為5-2000μm；所述涂布的速度為0.5-5m/min；所述光刻膠包括正性光刻膠或負(fù)性光刻膠；設(shè)置至少2個(gè)溫區(qū)對(duì)所述光刻膠各自干燥10-120s，然后在光刻膠膜遠(yuǎn)離所述載膜的表面設(shè)置厚度為50-500μm的保護(hù)膜，得到所述光刻膠干膜；所述光刻膠膜為所述光刻膠干燥后形成的膜層；所述光刻膠膜中有機(jī)溶劑的質(zhì)量百分含量為0-5％；任意2個(gè)相鄰溫區(qū)的溫差的絕對(duì)值為3-25℃；當(dāng)所述溫區(qū)的個(gè)數(shù)為2個(gè)時(shí)，依次通過a溫區(qū)和b溫區(qū)對(duì)所述光刻膠進(jìn)行干燥，所述a溫區(qū)的溫度<所述b溫區(qū)的溫度；所述a溫區(qū)的溫度為40-100℃；所述b溫區(qū)的溫度為70-200℃；當(dāng)所述溫區(qū)的個(gè)數(shù)至少為3個(gè)時(shí)，依次通過第一個(gè)溫區(qū)、中間溫區(qū)和最后一個(gè)溫區(qū)對(duì)所述光刻膠進(jìn)行干燥；所述中間溫區(qū)包括至少1個(gè)子溫區(qū)；所述第一個(gè)溫區(qū)的溫度<任意1個(gè)所述子溫區(qū)的溫度；所述第一個(gè)溫區(qū)的溫度為40-80℃；所述子溫區(qū)的溫度各自獨(dú)立地為50-105℃；所述最后一個(gè)溫區(qū)的溫度為70-120℃；以所述第一個(gè)溫區(qū)指向所述最后一個(gè)溫區(qū)的方向?yàn)榈谝环较?，各個(gè)溫區(qū)的溫度沿所述第一方向先升后降或遞增。

49、第二方面，本發(fā)明提供一種光刻膠干膜，所述光刻膠干膜采用如第一方面所述的制備方法制備得到。

50、第三方面，本發(fā)明提供一種如第二方面所述的光刻膠干膜在半導(dǎo)體加工中的應(yīng)用。

51、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

52、本發(fā)明提供的光刻膠干膜的制備方法，簡化了光刻膠干膜的制作工藝，并且可以簡化光刻膠干膜的制備設(shè)備，所得光刻膠干膜的表面平整光滑無凸起，收卷后不易變形，并且不會(huì)出現(xiàn)膠水回流的現(xiàn)象，同時(shí)粘性低使用過程中不會(huì)粘到掩膜板上。